KR102424601B1 - 웨이퍼 제조장치 및 상기 웨이퍼 제조장치의 운영방법 - Google Patents

웨이퍼 제조장치 및 상기 웨이퍼 제조장치의 운영방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로드락 챔버와 이송챔버, 이송챔버와 프로세스 챔버의 압력차를 최적으로 설정하여 이송챔버 및 프로세스 챔버 내의 수분 및 오염물을 효과적으로 제거하는 웨이퍼 제조장치 및 웨이퍼 제조장치의 운영방법을 제안한다. 상기 웨이퍼 제조장치는, 전달받은 웨이퍼에 가공공정을 수행하는 프로세스 챔버, 상기 프로세스 챔버에 상기 웨이퍼를 유입 또는 반출하는 이송 챔버, 상기 이송 챔버 내부로 상기 웨이퍼가 전달되는 동안, 상기 웨이퍼에 동반하여 유입되는 수분 및 오염물을 상기 이송 챔버에서 제거하는 이송 챔버 스크러버 및 상기 프로세스 챔버 내부로 상기 웨이퍼가 전달되는 동안, 상기 웨이퍼에 동반하여 유입되는 수분 및 오염물을 상기 프로세스 챔버에서 제거하는 프로세스 챔버 스크러버를 포함한다.

Description

웨이퍼 제조장치 및 상기 웨이퍼 제조장치의 운영방법 {A wafer manufacturing equipment and management method for thereof}
본 발명은 웨이퍼 제조장치에 관한 것으로, 로드락 챔버, 이송 챔버, 이송 챔버 스크러버, 프로세스 챔버 및 프로세스 챔버 스크러버의 압력차를 이용하여, 웨이퍼 이송시 웨이퍼와 동반하여 유입되는 수분 및 이물질과 챔버 내부에 잔류하는 수분 및 오염물을 제거하여 웨이퍼의 소수 캐리어 라이프 타임이 감소하지 않도록 하는 웨이퍼 제조장치 및 운영방법에 관한 것이다.
웨이퍼는 폴리시드(Polished) 웨이퍼와 에피택셜(Epitaxial) 웨이퍼로 구분할 수 있다. 폴리시드 웨이퍼는 D램·낸드플래시·드라이버 집적회로(IC) 등에, 그리고 에피택셜 웨이퍼는 전력관리반도체(PMIC), 이미지센서, 마이크로프로세서(MPU) 등에 주로 활용한다.
도 1은 에피택셜 웨이퍼를 설명한다.
도 1을 참조하면, 폴리시드 웨이퍼(도 1의 좌측)는 P형(P_TYPE) 또는 N형(N_TYPE) 불순물 반도체의 실리콘 층(1차)으로 이루어진다. 에피택셜 웨이퍼(도 1의 우측)는 폴리시드 웨이퍼의 연마한 면 상에 단일 결정의 반도체 박막의 에피택셜 층(2차)을 증착한 것이다.
에피택셜 층의 성장은 고온에서 웨이퍼의 표면으로 실리콘을 포함하는 소스 가스(source gas)를 제공하는 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 방식으로 실현된다.
도 2는 종래의 에피택셜 웨이퍼 제조장치의 일 실시 예이다.
도 2를 참조하면, 대한민국 등록특허 10-1800271호(2017년 11월 16일)에 공개된 에피택셜 웨이퍼 제조장치는, 실리콘 웨이퍼를 수용하여 에피택셜 공정을 수행하는 프로세스 챔버(50)와 프로세스 챔버(50)로 웨이퍼(1)를 이송하는 핸들링 챔버(20, 이하 이송 챔버) 및 로드락 챔버(100)를 포함한다.
CVD 공정을 거치는 웨이퍼 제조 공정간 챔버 내부의 수분에 의하여 웨이퍼 품질 항목인 소수 캐리어 라이프 타임(Minority Carrier Life Time) 항목이 영향을 받는다. 소수 캐리어 라이프 타임은 소수 캐리어가 재결합(re-combination)하는데 소요되는 시간을 의미한다. 웨이퍼에 포함되는 결함(defect)은 기판 내에서 전류를 흐르게 하는 요소인 소수 캐리어의 라이프 타임을 감소시키는 원인이 된다. 따라서, 소수 캐리어의 라이프 타임을 증가시키기 위해서는 웨이퍼에 포함되는 결함을 최소로 하여야 한다.
웨이퍼 가공에 사용되는 공정 챔버는 웨이퍼 가공 과정 또는 웨이퍼가 공정 챔버에 투입되는 과정 중의 이물질에 의해 오염되며, 오염 물질은 웨이퍼의 결함을 유발한다. 공정 챔버는 퍼지 가스(Purge Gas)를 이용하여 세정하는데, 퍼지 타임(Purge Time)을 길게 하거나 퍼지 가스의 양을 늘리면 소수 캐리어 라이프 타임 그래프가 안정적인 양상을 보인다는 것을 실험으로 확인하였다.
실험 결과를 반영하여, 퍼지 타임을 늘리거나 퍼지 가스의 양을 늘리는 방식을 적용하고 있지만, 퍼지 타임의 증가는 생산성의 저하를 초래하는 단점이 있고, 퍼지 가스의 양 증가는 사용 후 가스의 처리에 드는 비용이 증가한다는 단점이 있다.
프로세스 챔버(50)에 잔류하는 염소(Chlorine) 및 수분은 로드락 챔버(100)와 이송 챔버(20)에서 유입되는 것이므로, 프로세서 챔버(50)에 잔류하는 오염물과 수분의 제거는 물론, 이송 챔버(20)에 잔류하는 오염물과 수분을 동시에 제거함으로써, 에피택셜 성장이 완료한 웨이퍼의 소수 캐리어 라이프 타임 패턴을 정상화하는 것이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 로드락 챔버와 이송챔버, 이송챔버와 프로세스 챔버의 압력차를 최적으로 설정하여 이송챔버 및 프로세스 챔버로 유입되거나 잔류하는 수분 및 오염물을 효과적으로 제거하는 웨이퍼 제조장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 로드락 챔버와 이송챔버, 이송챔버와 프로세스 챔버의 압력차를 최적으로 설정하여 이송챔버 및 프로세스 챔버로 유입되거나 잔류하는 수분 및 오염물을 효과적으로 제거하는 웨이퍼 제조장치의 운영방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치는, 전달받은 웨이퍼에 가공공정을 수행하는 프로세스 챔버, 전달받은 웨이퍼를 상기 프로세스 챔버에 유입하거나, 상기 프로세스 챔버의 웨이퍼를 반출하는 이송 챔버, 상기 이송 챔버로 전달되는 웨이퍼와 동반하여 유입되거나 상기 이송 챔버에 잔류하는 수분 및 오염물을 외부로 펌핑 아웃 하는 이송 챔버 스크러버 및 상기 프로세스 챔버로 전달되는 웨이퍼와 동반하여 유입되거나 상기 프로세스 챔버에 잔류하는 수분 및 오염물을 외부로 펌핑 아웃 하는 프로세스 챔버 스크러버를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치의 운영방법은, 제2항에 기재된 상기 웨이퍼 제조장치를 운영하는 방법으로써, 상기 로드락 챔버, 상기 이송 챔버 및 상기 프로세스 챔버를 세정하는 하는 단계, 상기 세정하는 단계 후, 상기 로드락 챔버, 상기 이송 챔버, 상기 이송 챔버 스크러버, 상기 프로세스 챔버 및 상기 프로세스 챔버 스크러버의 압력을 조정하는 단계, 상기 로드락 챔버에서 상기 이송 챔버로 웨이퍼를 이송하는 단계 및 상기 이송 챔버에서 상기 프로세스 챔버로 웨이퍼를 이송하는 단계를 포함하며, 상기 압력을 조정하는 단계는, 상기 로드락 챔버의 압력을 상압으로 조정하고, 상기 이송 챔버의 압력을 상기 로드락 챔버의 압력보다 10~20 torr 낮게 조정하며, 상기 프로세스 챔버의 압력을 상기 이송 챔버의 압력보다 8~15 torr 낮은 압력으로 조정하고, 상기 이송 챔버 스크러버의 압력은 상기 이송 챔버의 압력보다 -50 ~ -60 mmH2O 낮게 조정하며, 상기 프로세스 챔버 스크러버의 압력은 상기 프로세스 챔버의 압력보다 -110 ~ -130 mmH2O 낮게 조정한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치 및 이의 운영방법은, 이송되는 웨이퍼와 동반하여 유입되는 수분이나 오염물을 챔버와 챔버에 연결된 스크러버의 압력 차이를 이용하여 해당 스크러버로 펌핑 아웃 하기 때문에, 에피택셜 공정이 완료된 웨이퍼의 소수 캐리어 라이프 타임이 줄어들지 않는 효과가 있으며, 스크러버 외에 새로운 장치가 필요하지 않고, 챔버의 압력을 조절하는데 사용되는 종래의 펌프를 그대로 사용하여 스크러버의 압력을 조정할 수 있으므로, 경제적으로도 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 에피택셜 웨이퍼를 설명한다.
도 2는 종래의 에피택셜 웨이퍼 제조장치의 일 실시 예이다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치의 일 실시 예이다.
도 4는 프로세스 챔버의 압력의 변화에 따른 소수 캐리어 라이프 타임의
도 5는 공정 조건에 따른 소수 캐리어 라이프 타임 패턴을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 적용 전과 적용 후의 패턴의 변화를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치의 운영방법의 일 예이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치의 일 실시 예이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치(300)는, 로드락 챔버(310, load lock), 이송 챔버(320), 이송 챔버 스크러버(325, scrubber), 프로세스 챔버(330), 및 프로세서 챔버 스크러버(335)를 포함한다.
로드락 챔버(310)는 외부의 웨이퍼 이송장치(미도시)에서 웨이퍼 제조장치(300)로 웨이퍼(미도시)를 유입 또는 반출하는 기능을 수행한다. 웨이퍼 제조공정은 진공 상태에서 수행되는 것이 일반적인데, 상압 (atmospheric pressure)에서 수행되는 경우도 있다. 로드락 챔버(310)는 웨이퍼 제조공정이 수행되는 상태에 따라 웨이퍼 제조장치(300)의 진공을 파괴하지 않으면서 웨이퍼의 유입 및 반출하는 기능을 수행한다. 로드락 챔버(310)의 구성 및 동작방법에 대해서는 대한민국 등록특허 10-1800271호(2017년 11월 16일)에 공개된 에피택셜 웨이퍼 제조장치를 참조하면 되므로, 여기서는 자세하게 설명하지 않는다.
이송 챔버(320)는 로드락 챔버(310)에서 이송된 웨이퍼를 프로세서 챔버(330)에 재이송하거나, 공정이 완료된 웨이퍼를 프로세서 챔버(330)에서 로드락 챔버(310)에 이송한다.
이송 챔버 스크러버(325)는 이송 챔버(320)와 결합하여 로드락 챔버(310)에서 유입되는 수분 및 오염물과 이송 챔버(320)에 잔류하는 수분 및 불순물을 제거하는 기능을 수행한다.
프로세스 챔버(330)는 웨이퍼 제조공정이 실제로 수행되는 곳이며, 예를 들면 에피택셜 웨이퍼의 제조에 사용된다.
프로세서 챔버 스크러버(335)는 프로세스 챔버(330)와 결합하여 이송 챔버(320)에서 유입되는 수분 및 오염물과 프로세스 챔버(330)에 잔류하는 수분 및 불순물을 제거하는 기능을 수행한다.
외기와 로드락 챔버(310) 사이, 로드락 챔버(310)와 이송 챔버(320) 사이 그리고 이송 챔버(320)과 프로세스 챔버(330) 사이에는 각각 게이트 밸브(310~303)가 위치하여 웨이퍼의 이송시 등 필요에 따라 개방되지만, 챔버 내에서 작업이 수행되는 때에는 폐쇄한다.
본 발명에서는, 이송 챔버(320)에 연결된 이송 챔버 스크러버(325)를 이용하여 이송 챔버(320)에 유입되거나 잔류하는 수분(H2O) 및 오염물질을 제거하도록 하고, 프로세스 챔버(330)에 연결된 프로세스 챔버 스크러버(335)를 이용하여 프로세스 챔버(330)에 유입되거나 잔류하는 수분 및 오염물질을 제거할 것을 제안한다. 이송 챔버(320), 이송 챔버 스크러버(325), 프로세서 챔버(330) 및 프로세스 챔버 스크러버(335)의 압력을 조정함으로써 본 발명에서 제안하는 아이디어의 실현을 달성할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 도 3에 도시된 압력 단위에 대해 설명한다.
표준대기압(atm)은 아래의 압력단위로 표시할 수 있다.
Figure 112021014559944-pat00001
위에 기재된 압력단위의 비교를 참조하면, 진공분야에서 사용하는 torr는 압력의 단위로 mmHg와 거의 같은 값을 가지며, 표준대기압 760 torr는 약 10 mmH2O이라는 것을 알 수 있다.
본 발명에서는 로드락 챔버(310)에서 이송 챔버(320)로 웨이퍼를 이송할 때와 이송 챔버(320)에서 프로세서 챔버(330)로 웨이퍼를 이송할 때 각각 아래에 설명하는 것과 같이, 웨이퍼의 이송과 함께 이송되는 수분이나 오염물은 물론이고, 이송 챔버(320) 및 프로세스 챔버(330)에 이미 잔류하고 있던 수분이나 오염물을 2개의 스크러버(325 및 335)로 각각 펌핑 아웃(pumping out) 하도록 한다.
먼저, 로드락 챔버(310)에서 이송 챔버(320)로 웨이퍼를 이송할 때에 대해서 설명한다. 이때에는 로드락 챔버(310)와 이송 챔버(320) 사이의 게이트 밸브(302)는 개방되어 있지만, 나머지 게이트 밸브(301 및 303)는 폐쇄된다.
로드락 챔버(310)에서 이송 챔버(320)로 웨이퍼를 이송할 때, 이송 챔버(320)의 압력을 로드락 챔버(310)의 압력에 비해 10 ~ 20 torr 낮게 하고, 이송 챔버 스크러버(325)의 압력을 이송 챔버(320)의 압력에 비해 -50 ~ -60 mmH2O 낮게 하여, 로드락 챔버(310)에서 이송 챔버(320) 내로 유입되거나 이송 챔버(320) 내에 잔류하던 수분과 오염물을 이송 챔버 스크러버(325)로 강제 펌핑 아웃한다.
이어서, 이송 챔버(320)에서 프로세스 챔버(330)로 웨이퍼를 이송할 때에 대해 설명한다. 이때에는, 이송 챔버(320)과 프로세스 챔버(330) 사이의 게이트 밸브(303)는 개방되지만 나머지 2개의 게이트 밸브(301, 302)는 폐쇄된다.
이송 챔버(320)에서 프로세스 챔버(330)로 웨이퍼를 이송할 때, 프로세서 챔버(330)의 압력을 이송 챔버(320)의 압력에 비해 8 ~ 15 torr 낮게 하고, 프로세서 챔버 스크러버(335)의 압력을 프로세스 챔버(330)의 압력에 비해 -110 ~ -130 mmH2O 낮게 하여, 이송 챔버(320)에서 프로세스 챔버(330)로 유입되거나 프로세스 챔버(330) 내에 잔류하던 수분과 오염물을 프로세스 챔버 스크러버(335)로 강제 펌핑 아웃한다.
도 3에 도시된 본 발명의 실시 예를 참조하면, 로드락 챔버(310)에서 이송 챔버(320)로 웨이퍼를 이송할 때, 로드락 챔버(310)의 압력이 760 torr라면, 이송 챔버(320)의 압력을 740~750 torr, 그리고 이송 챔버 스크러버(325)의 압력을 -50 ~ -60 mmH2O 한다. 상술한 바와 같은 압력 조건으로 웨이퍼를 로드락 챔버(310)에서 이송 챔버(320)로 이송할 때 이송 챔버(320) 내의 수분 및 오염물은 최소가 될 것이다. 수분 및 오염물이 최소인 상태의 이송 챔버(320) 내의 웨이퍼를 프로세스 챔버(330)에 이송할 때, 이송되는 웨이퍼와 동반하는 수분 및 오염물도 최소가 될 것이다.
이어서, 이송 챔버(320)에서 프로세스 챔버(330)로 웨이퍼를 이송할 때, 이송 챔버(320)의 압력이 740~750 torr의 범위 내라면, 프로세스 챔버(330)의 압력을 735~748 torr, 그리고 프로세스 챔버 스크러버(335)의 압력을 -110 ~ -130 mmH2O로 한다.
종래에는 챔버(310, 302, 330) 내에 잔류하는 수분이나 오염물을 퍼지 가스를 이용하여 제거하는 세정공정을 수행하였지만, 웨이퍼는 챔버의 세정공정이 완료된 후에 이송되기 때문에 웨이퍼가 이송되는 도중에 유입되는 수분이나 오염물은 제거할 수 없었다는 단점이 있었다. 본 발명에서는 이러한 단점을 해결하기 위하여, 웨이퍼가 하나의 챔버에서 다른 챔버로 이송되는 도중에 유입되는 수분이나 오염물을 각각의 챔버에 연결된 스크러버(325, 335)로 강제 펌핑 아웃한다.
챔버와 스크러버의 압력 차이를 이용하여, 웨이퍼와 동반하여 챔버로 유입되는 수분이나 오염물을 스크러버(325, 335)로 펌핑 아웃 하기 위해서는, 스크러버(325, 335) 외에 별도의 장치가 필요하지 않다. 챔버의 압력을 조절하는데 사용되는 펌프(미도시)는 종래에도 사용하고 있던 것을 그대로 사용하면 된다.
다만, 실시 예에 따라서는, 챔버의 압력을 조절하는 펌프와 스크러버의 압력을 조절하는 펌프를 별도로 구비하여 사용하는 것도 가능하지만, 하나의 펌프를 이용하여 특정 스크러버의 압력을 조절함으로써 동시에 특정 스크러버와 연결된 챔버 내부의 압력이 원하는 정도로 조절하는 실시 예도 가능하다.
예를 들면, 하나의 펌프를 이용하여 이송 챔버 스크러버(325)의 압력을 조정할 때 자동으로 이송 챔버(320)의 압력도 원하는 값으로 조정되도록 하거나, 2개의 개별 펌프를 이용하여 이송 챔버(320)와 이송 챔버 스크러버(325)의 압력을 별개로 조정하는 것이다.
도 4는 프로세스 챔버의 압력의 변화에 따른 소수 캐리어 라이프 타임의
도 4a는 프로세스 챔버의 압력이 750 torr 이하일 때 소수 캐리어 라이프 타임(MCLT)의 맵(map)이고, 도 4b는 프로세스 챔버의 압력이 748 torr 이하일 때 소수 캐리어 라이프 타임의 맵을 각각 나타낸다.
도 4를 참고하면, 프로세스 챔버의 압력이 748 torr 이하일 때의 상승하는 소수 캐리어 라이프 타임의 분포(파란색 원 내부, 5개)가 750 torr 이하일 때의 상승하는 소수 캐리어 라이프 타임의 분포(파란색 원 내부, 4개)에 비해 많다는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 공정 조건에 따른 소수 캐리어 라이프 타임 패턴을 나타낸다.
도 5를 참조하면, 이송 챔버 스크러버의 압력이 - 10 mmH2O에서 - 60 mmH2O일 때, 온도가 서로 다른(575℃, 650℃, 750℃) 웨이퍼에서 생성되는 소수 캐리어 라이프 타임의 맵에서 차이가 있다는 것을 확인할 수 있다.
도 5의 우측 사진은 웨이퍼의 소수 캐리어 라이프 타임의 맵을 나타낸 것으로 수평방향으로 연속하는 2개의 맵은 동일한 웨이퍼의 해상도를 다르게 하였을 때의 맵을 나타낸다. 우측 하단 및 중단의 이상 패턴과 우측 상단의 양호 패턴을 참조하면, 소수 캐리어 라이프 타임의 정상 및 이상 여부는 작업자의 육안으로도 구분할 수 있다는 것을 알 수 있다.
예를 들어, 웨이퍼의 온도가 575℃일 때, 이송 챔버 스크러버의 압력이 -10 mmH2O보다 높다면 웨이퍼에 이상 패턴(x)이 발생하므로 웨이퍼가 수분 또는 오염물에 의해 영향을 받은 것이지만, 이송 챔버 스크러버의 압력이 -10 mmH2O보다 낮을 때(-20 ~ -60 mmH2O)에는 웨이퍼의 패턴이 양호하므로 웨이퍼가 수분 또는 오염물에 의해 영향을 받지 않게 된다.
웨이퍼의 온도가 650℃일 때, 이송 챔버 스크러버의 압력이 -10 ~ -30 mmH2O보다 높다면 웨이퍼에 이상 패턴(x & △)이 발생하지만, 이송 챔버 스크러버의 압력이 -30 mmH2O보다 낮을 때(-40 ~ -60 mmH2O)에는 웨이퍼의 패턴이 양호하다.
웨이퍼의 온도가 750℃일 때, 이송 챔버 스크러버의 압력이 -10 ~ -40 mmH2O이라면 웨이퍼에 이상 패턴(x & △)이 발생하지만, 이송 챔버 스크러버의 압력이 -50 mmH2O 이상이라면 웨이퍼의 패턴이 양호하다.
도 5를 참조하면, 웨이퍼의 온도가 상대적으로 낮은 경우(575℃), 이송 챔버 스크러버의 압력이 상대적으로 높아 제거가 효과적으로 달성되지 않아 잔류하는 수분 및 오염물에 의한 소수 캐리어 라이프 타임 값의 영향이 적다는 것을 알 수 있다. 그러나 웨이퍼의 온도가 높은 경우(750℃), 이송 챔버 스크러버의 압력이 낮을 때에는 제거가 효과적으로 달성되지 않아 잔류하는 수분 및 오염물에 의한 소수 캐리어 라이프 타임 값의 영향이 상당하다는 것을 알 수 있다.
도 5를 참조하면, 이송 챔버 스크러버의 압력이 -50 ~ -60 mmH2O일 때에는 웨이퍼의 온도가 575℃ ~ 750℃ 사이라면 소수 캐리어 라이프 타임의 패턴이 양호하다는 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 적용 전과 적용 후의 패턴의 변화를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명을 적용하기 전에는 약 50%의 이상의 블레이드 패턴(Blade pattern)이 웨이퍼에 발생하였지만, 본 발명을 적용한 후에는 약 10% 정도로 블레이드 패턴이 감소하였다는 것을 알 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치의 운영방법의 일 예이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 웨이퍼 제조장치의 운영방법(700)은, 챔버를 세정하는 단계(710), 압력을 조정하는 단계(720), 로드락 챔버에서 이송 챔버로 웨이퍼를 전송하는 단계(730 & 740) 및 이송 챔버에서 프로세스 챔버로 웨이퍼를 이송하는 단계(750 & 760)를 포함한다.
챔버를 세정하는 단계(710)에서는 퍼지 가스를 이용하여 로드락 챔버(310), 이송 챔버(320) 및 프로세스 챔버(330)를 세정한다.
압력을 조정하는 단계(720)는, 챔버를 세정하는 단계(710)를 완료한 후 진행되며, 로드락 챔버(310), 이송 챔버(320), 이송 챔버 스크러버(325), 프로세스 챔버(330) 및 프로세스 챔버 스크러버(335)의 압력을 조정한다. 여기서, 로드락 챔버(310)의 압력을 상압(760 torr)으로 조정하고, 이송 챔버(320)의 압력을 로드락 챔버(310)의 압력보다 10~20 torr 낮게 조정하며, 프로세스 챔버(330)의 압력을 이송 챔버(320)의 압력보다 8~15 torr 낮은 압력으로 조정한다. 또한, 이송 챔버 스크러버(325)의 압력은 이송 챔버(320)의 압력보다 -50 ~ -60 mmH2O 낮게 조정하며, 프로세스 챔버 스크러버(335)의 압력은 프로세스 챔버(330)의 압력보다 -110 ~ -130 mmH2O 낮게 조정하는 것이 바람직하다.
로드락 챔버에서 이송 챔버로 웨이퍼를 전송하는 단계(730 & 740)에서는 로드락 챔버(310), 이송 챔버(320) 및 이송 챔버 스크러버(325)의 압력이 조정된 후, 로드락 챔버(310)와 이송 챔버(320) 사이의 게이트 밸브(302)를 개방하고, 이송 챔버(320)와 프로세스 챔버(330) 사이의 게이트 밸브(303)는 폐쇄한 후(730) 진행되며, 로드락 챔버(310)에 위치하는 웨이퍼를 이송 챔버(320)로 이송한다(740). 상술한 바와 같이, 로드락 챔버(310)에 있던 수분이나 오염물이 로드락 챔버(310)에서 이송 챔버(320)로 이송되는 웨이퍼와 동반하여 이송 챔버(320)로 전달될 수 있지만, 이송 챔버(320)로 유입되는 수분 및 오염물은 이송 챔버(320)와 이송 챔버 스크러버(325)의 압력차이에 의해, 이송 챔버 스크러버(325)를 통해 외부로 배출된다.
이송 챔버에서 프로세스 챔버로 웨이퍼를 이송하는 단계(750 & 760)는, 로드락 챔버(310)와 이송 챔버(320) 사이의 게이트 밸브(302)를 폐쇄하고, 이송 챔버(320)와 프로세스 챔버(330) 사이의 게이트 밸브(303)는 개방한 후(750) 진행되며, 이송 챔버(320)에 위치하는 웨이퍼를 프로세스 챔버(330)로 이송(760)한다. 이때, 이송 챔버(320)에 있던 수분이나 오염물이 이송 챔버(320)에서 프로세스 챔버(330)로 이송되는 웨이퍼와 동반하여 프로세스 챔버(330)로 전달될 수 있지만, 프로세스 챔버(330)로 유입되는 수분 및 오염물은 프로세스 챔버(330) 및 프로세스 챔버 스크러버(335)의 압력차이에 의해, 프로세스 챔버 스크러버(335)를 통해 외부로 배출된다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
310: 로드락 챔버
320: 이송 챔버
325: 이송 챔버 스크러버
330: 프로세스 챔버
335: 프로세서 챔버 스크러버

Claims (13)

  1. 전달받은 웨이퍼에 가공공정을 수행하는 프로세스 챔버;
    전달받은 웨이퍼를 상기 프로세스 챔버에 유입하거나, 상기 프로세스 챔버의 웨이퍼를 반출하는 이송 챔버;
    상기 이송 챔버로 전달되는 웨이퍼와 동반하여 유입되거나 상기 이송 챔버에 잔류하는 수분 및 오염물을 외부로 펌핑 아웃하는 이송 챔버 스크러버;
    상기 프로세스 챔버로 전달되는 웨이퍼와 동반하여 유입되거나 상기 프로세스 챔버에 잔류하는 수분 및 오염물을 외부로 펌핑 아웃하는 프로세스 챔버 스크러버; 및
    상기 이송 챔버에 웨이퍼를 유입 또는 반출하는 로드락 챔버를 포함하며,
    상기 로드락 챔버, 상기 이송 챔버 및 상기 프로세스 챔버의 세정이 완료된 후 수행하는 것으로,
    상기 로드락 챔버에서 상기 이송 챔버로 웨이퍼를 이송할 때 상기 로드락 챔버의 압력은 상기 이송 챔버의 압력에 비해 높게 설정하고, 상기 이송 챔버의 압력은 상기 이송 챔버 스크러버의 압력에 비해 높게 설정하며,
    상기 이송 챔버에서 상기 프로세스 챔버로 웨이퍼를 이송할 때 상기 이송 챔버의 압력은 상기 프로세스 챔버의 압력에 비해 높게 설정하며, 상기 프로세스 챔버의 압력은 상기 프로세스 챔버 스크러버의 압력에 비해 높게 설정하는 웨이퍼 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 이송 챔버의 압력은 상기 로드락 챔버의 압력에 비해 10 ~ 20 torr 낮게 하고,
    상기 프로세스 챔버의 압력은 상기 이송 챔버의 압력에 비해 8 ~ 15 torr 낮게 하는 웨이퍼 제조장치.
  5. 제1항에서,
    상기 이송 챔버 스크러버의 압력은 상기 이송 챔버의 압력에 비해 -50 ~ -60 mmH2O 낮은 웨이퍼 제조장치.
  6. 제1항에서,
    상기 프로세스 챔버 스크러버의 압력은 상기 프로세스 챔버의 압력에 비해 -110 ~ -130 mmH2O 낮은 웨이퍼 제조장치.
  7. 제1항에서,
    상기 이송 챔버의 압력 및 상기 이송 챔버 스크러버의 압력은, 적어도 하나의 압력 펌프를 이용하여 조정하며,
    상기 프로세스 챔버의 압력 및 상기 프로세스 챔버 스크러버의 압력은, 적어도 하나의 다른 압력 펌프를 이용하여 조정하는 웨이퍼 제조장치.
  8. 제1항에 기재된 상기 웨이퍼 제조장치를 운영하는 방법으로써,
    상기 로드락 챔버, 상기 이송 챔버 및 상기 프로세스 챔버를 세정하는 하는 단계;
    상기 세정하는 단계 후, 상기 로드락 챔버, 상기 이송 챔버, 상기 이송 챔버 스크러버, 상기 프로세스 챔버 및 상기 프로세스 챔버 스크러버의 압력을 조정하는 단계;
    상기 로드락 챔버에서 상기 이송 챔버로 웨이퍼를 이송하는 단계; 및
    상기 이송 챔버에서 상기 프로세스 챔버로 웨이퍼를 이송하는 단계를
    포함하며,
    상기 압력을 조정하는 단계는,
    상기 로드락 챔버의 압력을 상압으로 조정하고, 상기 이송 챔버의 압력을 상기 로드락 챔버의 압력보다 10~20 torr 낮게 조정하며, 상기 프로세스 챔버의 압력을 상기 이송 챔버의 압력보다 8~15 torr 낮은 압력으로 조정하고,
    상기 이송 챔버 스크러버의 압력은 상기 이송 챔버의 압력보다 -50 ~ -60 mmH2O 낮게 조정하며, 상기 프로세스 챔버 스크러버의 압력은 상기 프로세스 챔버의 압력보다 -110 ~ -130 mmH2O 낮게 조정하는 웨이퍼 제조장치의 운영방법.
  9. 제8항에서, 상기 로드락 챔버에서 상기 이송 챔버로 웨이퍼를 전송하는 단계에서는,
    상기 로드락 챔버와 상기 이송 챔버를 연결하는 게이트 밸브는 개방되지만, 상기 이송 챔버와 상기 프로세스 챔버를 연결하는 게이트 밸브는 폐쇄되는 웨이퍼 제조장치의 운영방법.
  10. 제8항에서, 상기 이송 챔버에서 상기 프로세스 챔버로 웨이퍼를 이송하는 단계에서는,
    상기 로드락 챔버와 상기 이송 챔버를 연결하는 게이트 밸브는 폐쇄되고, 상기 이송 챔버 및 상기 프로세스 챔버를 연결하는 게이트 밸브는 개방되는 웨이퍼 제조장치의 운영방법.
  11. 제8항에서,
    상기 이송 챔버의 압력 및 상기 이송 챔버 스크러버의 압력은, 적어도 하나의 압력 펌프를 이용하여 조정하며,
    상기 프로세스 챔버의 압력 및 상기 프로세스 챔버 스크러버의 압력은, 적어도 하나의 다른 압력 펌프를 이용하여 조정하는 웨이퍼 제조장치의 운영방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 기재된 상기 웨이퍼 제조장치의 운영방법을 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록매체.
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